铜中三院士之 生物化学家钮经义
2015-12-28 21:53:12   来源:铜仁一中   评论:0

  钮经义(1920~1995)生物化学家,铜仁一中校友,中国科学院院士。  钮经义院士,1920年12月26日生于江苏兴化,1937年抗日战争爆发,他和一些同学一起,历尽艰辛,辗转至贵州铜仁进入新组建的国立三中就读

  钮经义(1920~1995)生物化学家,铜仁一中校友,中国科学院院士。
  钮经义院士,1920年12月26日生于江苏兴化,1937年抗日战争爆发,他和一些同学一起,历尽艰辛,辗转至贵州铜仁进入新组建的国立三中就读。1938年高中毕业后被保送入昆明西南联大化学系学习。1942年毕业于昆明西南联合大学化学系。1948年赴美留学,1953年获美国德克萨斯大学哲学博士学位。历任中国科学院上海生物化学研究所研究员、室主任、中科院生物学部委员等职。专长有机合成、蛋白质结构分析与多肽合成。应用部分肼解和酶解的方法解决了烟草花叶病毒蛋白亚基C端排列中存在的问题,1958年起开展了人工合成胰岛素研究,对制订合成方案,直至胰岛素B链的合成作出了贡献;是中国人工合成牛胰岛素的主要成员,在半合成和全合成中作出了重要贡献,并因此获得1979年诺贝尔化学奖提名,成为中国提名诺贝尔奖的第一人。 1982年获得国家自然科学奖一等奖。人胰岛素原C肽的合成及放射免疫测定,1983年获得国家发明奖二等奖。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。
 
【相关媒体资料】
 
人工合成结晶牛胰岛素
 
  1965年9月17日,世界上第一个人工合成的蛋白质——牛胰岛素在中国诞生了。消息传出,在国内外引起了强烈反响。1966年4月召开了鉴定会,1982年国家科委为这项成果颁发科技成果一等奖。在国际上,许多朋友在看到发表的论文时,即来信来电祝贺。祝贺中国做出了一项“可以得诺贝尔奖金”的工作。有的通讯社作了长篇报导,有的报刊以显著版面发布消息和评论。
1966年8月1日在华沙召开的欧洲生物化学联合会第3次会议上,中国人工合成胰岛素成了会议的中心话题。英国分子生物学家、诺贝尔奖获得者、胰岛素一级结构的阐明者桑格(F.Sanger)博士特别兴奋。他说:“中国合成了胰岛素,也解除了我思想上的一个负担。”原来,当时有人对他1955年提出的胰岛素一级结构的部分顺序表示怀疑。
 
强烈反响
 
  牛胰岛素的合成之所以引起这样强烈的反响,是因为:
  (1)中国的合成产物,各项指标均过硬。胰岛素是由51个氨基酸组成两条肽链而构成的蛋白质。这两条链分别叫A链和B链。A链21个氨基酸,B链30个氨基酸。A、B两条链间有两个硫硫键,A链上另有一个硫硫键。天然胰岛素是动物胰腺的分泌物,有调节糖代谢、降低血糖的功能。不同动物的胰岛素有种属差异性,其主要表现是A链第8、9、10位的氨基酸及B链氨端区与羧端区的氨基酸有所不同。中国合成的胰岛素是牛胰岛素,合成物的结晶产物,其结晶形状、层析、电泳、酶解图谱均与天然的一致,活力为87%。这些数据雄辩地说明,中国的工作非常出色,在世界上遥遥领先。
  (2)中国闯过了许多异乎寻常的难关,做了前人所没有做的事情。1955年,当桑格第一次阐明胰岛素化学结构时,英国《自然》杂志预言:“合成胰岛素将是遥远的事情”。说实在的,他们的预言并不很保守。但是,谁能想到仅仅3年时间,中国人就敢于做出跨越“遥远”的决定。
在合成时,首先遇到的是氨基酸的大量供应问题。为此,中国科学院生物化学研究所(简称生化所)组织了技术小组,从无到有地生产出十几种氨基酸,结束了国内不能自制整套氨基酸的历史。其次是多肽的合成问题。50年代末期,中国只有合成8肽的基础,国际上也只能合成13肽,而一条肽链是21肽,另一条肽链是30肽。第三是天然胰岛素的拆合工作,国际上还没有成功的经验。第四是多肽合成和拆合过程中还遇到3个硫硫键的问题。此外,在几百步的合成工作中,还有大量的保护基及其他试剂的制作和使用条件的摸索;合成工作中所需的一整套蛋白质分离分析技术,也需要建立和提高。
  (3)这是人类认识生命历程中的一个划时代的进步。多少年来,人们通过各种手段,沿着不同路线,艰难地揭示着生命的奥秘。分子生物学在开启这个自然之谜中起着重要的作用。1828年,德国化学家武勒(F.Whler)用化学方法合成了尿素,这是第一个人工合成的有机分子,但这毕竟是个小分子。胰岛素的合成则向人们宣布,人工合成蛋白质的时代开始了。蛋白质的性质与功能,不仅取决于它的一级结构,而且与它的高级结构有关。中国合成的胰岛素,活力在80%以上,这说明该合成物不仅一级结构和天然的相同,而且高级结构也与天然的一致。这表明蛋白质的高级结构取决于一级结构,这一结论在分子生物学理论上,也有重大贡献。

艰难历程
 
  人工合成胰岛素,是1958年夏天由生化所提出的。当时,人们想对祖国做出大贡献。什么贡献才算大呢?当时生化所提出了三个方面的课题。一是有关肿瘤的;二是放射生物学方面的;三是基本理论研究课题。关于理论课题,有人主张搞结构,有人主张搞蛋白质合成。所要合成的蛋白质,就只能是合成胰岛素,因为胰岛素是当时唯一已知结构的蛋白质。经过议论,最后决定搞胰岛素的合成。
  与此同时,北京大学等单位知道生化所准备合成胰岛素,也都想参加。1958年秋,生化所召集学术讨论会,北京大学、复旦大学、中国科学院有机化学研究所(简称有机所)等单位都有人参加。曹天钦作了合成胰岛素的选题调查报告。之后,生化所又派曹天钦、邹承鲁、王芷涯等到北京交流思想,组织协作。后来,北京大学也组织人力进行此项工作。
  为了摸索合成路线,生化所兵分五路。一路是有机合成,由钮经义负责;二路搞天然胰岛素的拆合,由邹承鲁负责;三路是建立肽库和分离分析技术,由曹天钦负责;四路和五路分别做酶激活和转肽工作,由沈昭文负责。所里的五人领导小组担任总指挥,领导小组成员是:曹天钦、王芷涯、张友尚、陈常庆、杜雨苍。经过实践,三路、四路、五路被否定,兵力集中于一路、二路和分离分析工作。
  生化所的有机合成设在一室,钮经义任组长,主要工作人员是龚岳亭、黄维德、葛麟俊、陈常庆等。他们的工作既有继承性也有开创性,而且以开创性为主。工作量很大,还得经常接触有毒的光气。经过艰苦努力,他们终于在1964年合成了B链。接着,生化所用天然的A链和人工的B链接合,也告成功。
  至此,A链和B链的合成及牛胰岛素的半合成均告成功。A链和B链都积累了一定量产物后,开始了人工牛胰岛素的全合成。合成的牛胰岛素A链、B链连接成全分子并取得结晶的工作,由杜雨苍在邹承鲁教授的指导下进行。第一次全合成实验即告成功,但活力很低,拿不到结晶。因此,需进一步改善合成方法。经过多次模型试验,试用各种不同的保护剂和各种抽提方法,经历多次失败,终于在1965年9月17日得到更好的结果,宣告世界上第一个人工合成的蛋白质在中国诞生了!

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